一種浮法在線常壓化學(xué)氣相沉積鍍膜反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)氣相沉積鍍膜與浮法玻璃深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種浮法在線玻璃常壓化學(xué)氣相沉積鍍膜反應(yīng)器，其利用常壓化學(xué)氣相沉積反應(yīng)在浮法在線玻璃上沉積薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)氣相沉積方法(CVD)是目前獲得大面積薄膜的最常用方法。這種方法獲得薄膜與沉積基底結(jié)合力強(qiáng)，薄膜本體結(jié)構(gòu)致密，鍍膜速度快，制備工藝簡單，成本低廉，適用薄膜材料廣泛，易于工業(yè)化生產(chǎn)。其中常壓化學(xué)氣相沉積方法(APCVD)是指鍍膜環(huán)境壓力與大氣壓力相近的一種CVD鍍膜方法，廣泛應(yīng)用在浮法在線大面積鍍膜領(lǐng)域，國內(nèi)外許多專利和文獻(xiàn)涉及了該方法和技術(shù)工藝。
[0003]中國專利CN100340512C公開了一種浮法在線鍍膜裝置，它采用線性多進(jìn)多排結(jié)構(gòu)，鍍膜氣體豎直方向經(jīng)過噴嘴到達(dá)玻璃帶表面，發(fā)生鍍膜反應(yīng)，沒有考慮排氣粉塵回流對(duì)排氣管道的堵塞，沒有對(duì)排氣余熱加以利用，沒有對(duì)前驅(qū)體氣體強(qiáng)化預(yù)熱；中國專利CN103058530A公開了一種雙進(jìn)、雙排的在線鍍膜裝置，反應(yīng)氣進(jìn)氣方式仍然為豎直方向直接到達(dá)玻璃帶表面；中國專利CN103121798A和中國專利CN103466955A分別公開了一種基于APCVD方法的鍍膜裝置和鍍膜技術(shù)，但是對(duì)鍍膜反應(yīng)器及其進(jìn)氣結(jié)構(gòu)沒有明確描述。
[0004]以上專利及當(dāng)前使用的基于APCVD方法的鍍膜裝置，未利用排氣余熱，且進(jìn)氣室內(nèi)未利用沉積基底或玻璃帶表面對(duì)流傳熱強(qiáng)化混合預(yù)熱，其進(jìn)氣方式采用豎直噴鍍，在沉積基底或玻璃帶表面均布、加熱進(jìn)而反應(yīng)的方式。由于鍍膜均勻性的要求，反應(yīng)氣體在沉積浮法玻璃帶表面主要呈層流狀態(tài)，豎直噴鍍、排氣室氣流分布不均，不能使反應(yīng)氣體在玻璃帶表面形成平穩(wěn)的層流，氣體加熱方式只有與玻璃帶表面接觸的熱傳導(dǎo)以及輻射加熱，在氣相傳熱中具有最優(yōu)效率的對(duì)流加熱方式被極大的弱化。這一狀況大大降低了 APCVD鍍膜的熱效率，使得鍍膜反應(yīng)必須在較高的溫度范圍、較窄的溫度窗口才能穩(wěn)定進(jìn)行，嚴(yán)重限制了 APCVD方法鍍膜的效率和質(zhì)量。排氣室粉塵回流既會(huì)造成排氣室堵塞，影響排氣的過程，還會(huì)造成玻璃帶鍍膜的污染，嚴(yán)重影響了 APCVD方法鍍膜的質(zhì)量。這大大增加了 APCVD浮法在線玻璃鍍膜的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種利用廢氣余熱且具有強(qiáng)化對(duì)流傳熱效果、調(diào)節(jié)玻璃帶表面氣流、防止粉塵排氣過程回流的浮法在線玻璃常壓化學(xué)氣相沉積鍍膜反應(yīng)器，在保證鍍膜氣體均布、氣流狀態(tài)屬層流穩(wěn)定的條件下，通過利用廢氣余熱以及進(jìn)氣室內(nèi)充分混合強(qiáng)化對(duì)流預(yù)熱反應(yīng)前驅(qū)氣體達(dá)到降低鍍膜反應(yīng)溫度，拓寬鍍膜溫度窗口，從而達(dá)到提高鍍膜效率的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的浮法在線常壓化學(xué)氣相沉積鍍膜反應(yīng)器采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種浮法在線常壓化學(xué)氣相沉積鍍膜反應(yīng)器，包括保溫外殼和底板，所述的保溫外殼內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣室和排氣室，底板上設(shè)有與進(jìn)氣室連通的狹縫以及與排氣室連通的排氣口，所述的保溫外殼中還設(shè)有預(yù)混室和廢氣室，預(yù)混室連接鍍膜前驅(qū)氣體進(jìn)氣管，且預(yù)混室嵌裝在廢氣室中，排氣室接入所述的廢氣室，進(jìn)氣室經(jīng)進(jìn)氣通道與所述的預(yù)混室連通；所述的進(jìn)氣室布置在底板上方，且為沿氣流方向逐漸擴(kuò)寬的廣口狀，進(jìn)氣室內(nèi)安裝有混流擋板，用于形成上下起伏的氣流。排氣室為上粗下細(xì)結(jié)構(gòu)，便于廢氣和粉塵的排出，排氣室里裝有易拆卸的集塵板，用于收集粉塵，防止回流至玻璃帶影響鍍膜質(zhì)量。
[0008]本發(fā)明中，將連接鍍膜前驅(qū)氣體進(jìn)氣管的預(yù)混室置于廢氣室中，利用廢氣余熱對(duì)反應(yīng)前驅(qū)氣體進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)將進(jìn)氣室平鋪設(shè)置并沿氣流方向逐漸擴(kuò)寬，使通過進(jìn)氣通道進(jìn)入的反應(yīng)前驅(qū)氣體逐步擴(kuò)散到與出口狹縫等寬的范圍，混流擋板用于在進(jìn)氣室內(nèi)形成上下起伏的氣流，強(qiáng)化反應(yīng)前驅(qū)氣體的對(duì)流傳熱和混合過程，以降低鍍膜反應(yīng)溫度，拓寬鍍膜溫度窗口，達(dá)到提高鍍膜效率的目的。
[0009]其中，反應(yīng)器的底板采用熱導(dǎo)率高的耐高溫鋼板，盡可能多的從沉積基底或玻璃帶上獲得熱量，從而對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部的反應(yīng)前驅(qū)氣體強(qiáng)化預(yù)熱。
[0010]所述的排氣口和進(jìn)氣通道位于狹縫的遠(yuǎn)端，且排氣室和進(jìn)氣通道通過隔板隔開，反應(yīng)前驅(qū)氣體擴(kuò)散到狹縫具有較長路徑，增強(qiáng)對(duì)流傳熱和混合的時(shí)間，從玻璃帶獲得更多熱量。
[0011]所述的狹縫和排氣口處均設(shè)有用于限制氣流走向且?guī)У菇堑拈L條狀石墨擋塊，該石墨擋塊沿狹縫方向布置，可強(qiáng)化鍍膜氣體分布的均勻性，提高鍍膜的效率以及鍍膜的均勻性。
[0012]作為改進(jìn)，所述的集塵板為開口朝上的V型板或U型板，采用這種結(jié)構(gòu)的集塵板，不會(huì)影響廢氣和粉塵的排出，而且下落的粉塵易沉積在集塵板的凹槽內(nèi)，避免粉塵回流至玻璃帶影響鍍膜質(zhì)量；為使集塵板具備更好的粉塵收集效果，集塵板可設(shè)置為層疊分布，且相鄰兩層錯(cuò)位布置。另外，為便于集塵板的清掃，將集塵板通過可拆卸式的方式安裝在排氣室內(nèi)。
[0013]所述進(jìn)氣室的兩側(cè)設(shè)有束流擋板，用于在進(jìn)氣室內(nèi)形成沿氣流方向逐漸擴(kuò)寬的廣口狀腔體，廣口狀腔體的一端銜接所述的進(jìn)氣通道，另一端連通所述的狹縫。
[0014]其中，所述的混流擋具有齒狀結(jié)構(gòu)且橫向交替安裝，氣流由齒間通過，強(qiáng)制形成上下起伏氣流，強(qiáng)化反應(yīng)前驅(qū)氣體的對(duì)流傳熱和混合過程。
[0015]本發(fā)明中，每個(gè)進(jìn)氣室和排氣室屬于同一鍍膜工作組，在該鍍膜工作組中，進(jìn)氣室沿沉積基底或玻璃帶前進(jìn)方向的長度為lOOmm-lOOOmm，排氣室沿沉積基底或玻璃帶前進(jìn)方向的長度為lOmm-lOOmm，且相鄰兩個(gè)鍍膜工作組中狹縫之間的距離為140mm-1400mm。
[0016]鍍膜反應(yīng)器的工作溫度區(qū)間在350°C _650°C之間，鍍膜反應(yīng)器下表面距離沉積基板或玻璃帶上表面2mm-25mm之間。
[0017]本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路新穎，設(shè)備維護(hù)簡單，投資小，成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)；廢氣余熱的利用可以預(yù)熱前驅(qū)體氣體，降低能耗；混氣室的結(jié)構(gòu)有利于形成多進(jìn)多排的穩(wěn)定的氣流走向并強(qiáng)化預(yù)熱，方便調(diào)節(jié)流量，增加鍍膜效率；狹縫出口處帶倒角的長條狀石墨擋塊，用于限制反應(yīng)氣流的走向，提高鍍膜的效率，進(jìn)一步強(qiáng)化鍍膜氣體分布的均勻性，排氣室為上粗下細(xì)結(jié)構(gòu)，便于廢氣和粉塵的排出，排氣室里裝有易拆卸的集塵板，用于收集粉塵，防止回流至玻璃帶對(duì)薄膜的污染，從而提高鍍膜的質(zhì)量。該設(shè)備維護(hù)簡單，投資小，成本低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1本發(fā)明鍍膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2本發(fā)明鍍膜反應(yīng)器的單個(gè)進(jìn)氣腔俯視圖；
[0020]圖3本發(fā)明鍍膜反應(yīng)器混氣室內(nèi)使用混流擋板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4本發(fā)明鍍膜反應(yīng)器排氣室結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5本發(fā)明鍍膜反應(yīng)器噴嘴氣流走向模擬圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，本實(shí)施例中的浮法在線常壓化學(xué)氣相沉積鍍膜反應(yīng)器置于沉積基底或玻璃帶上方，包括保溫外殼3和底板5，保溫外殼3內(nèi)設(shè)有作為反應(yīng)器主體的六個(gè)長方體混氣室，覆蓋在混氣室頂部的保溫層4，作為反應(yīng)器鍍膜噴嘴的狹縫6，狹縫出口處的長條狀石墨擋塊11，以及配套的進(jìn)氣管道1、排氣管道2和反應(yīng)器支撐、移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0024]六個(gè)非完全對(duì)稱的長方體混氣室通過隔板7交替連接在一